通过视频跟踪和对博物馆标本的检查,科学家们发现了为什么西伯利亚贝加尔湖的海豹能在如此多的其他海豹种群遭受人为环境压力的情况下繁荣发展。
贝加尔湖是世界上最大最深的淡水湖,它的水量比北美五大湖的总和还要多。贝加尔湖是世界上唯一的淡水海豹。
贝加尔湖海豹在这个地方繁衍生息,而其他地方的许多海豹都受到了人为压力的影响。它看起来很像咀嚼片脚类动物,一种通常在10毫米以下的极其微小的甲壳类动物。它们太小了,从吃它们所获得的能量来看,真的不值得单独捕猎它们。然而,贝加尔湖的海豹却恰恰做到了这一点,这是其他地方海豹或齿鲸的罕见行为。
事实证明,它们有高度专业化的梳状牙齿,这使它们能够在高速捕猎时排除水分,同时留住猎物。根据2020年11月16日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究,与其他大多数海豹相比,它们的小体型也使它们能够从这些其他水生哺乳动物不太喜欢吃的甲壳类动物中获得净能量。
虽然直到现在研究人员还认为贝加尔湖海豹主要以鱼为食,但过去对胃内容物的调查显示,贝加尔湖海豹也以片脚类巨hectopus branickii为食,这是世界上唯一以浮游(漂浮)为生活方式的淡水片脚类动物。但是这种浮游生物体型微小(只有几厘米长,重量不到0.1克),而且它身体的所有部分都可以消化,这使得确定这些海豹吃了多少浮游生物,杏耀资金以及这些微小的猎物是如何维持海豹生存的,成为一项挑战。
日本国家极地研究所的海洋生物学家Yuuki Watanabe和他的同事用动物加速度计和摄像机记录下了贝加尔湖海豹的觅食行为,发现与人们普遍认为它们主要以鱼为食的观点相反,海豹实际上以极高的速度捕食这种片脚类动物。
贝加尔湖海豹每次潜水平均捕获57片脚类动物——不是一次捕获,
杏耀平台注册优惠 ,而是单独捕食它们,导致每天捕获数千片脚类动物。这是有记录以来以单一猎物为食的水生哺乳动物的最高消耗量,而不是一次吃很多不同类型的猎物。在一个案例中,研究小组观察到一只海豹猎杀154只片脚类动物,这意味着它每2.5秒就猎杀一只片脚类动物。
在世界上的其他地方,片脚类动物很少成为水生哺乳动物的攻击目标,只有少数须鲸能够利用鲸须来攻击片脚类动物,鲸须就像一个巨大的过滤器,收集磷虾、浮游生物和小鱼。但是单独捕食这些微小的甲壳类动物几乎不可能获得多余的能量。同时吞咽猎物和水需要额外的肌肉活动,增加能量消耗,反过来减缓觅食速度,进一步减少能量利润。
“每次海豹张开嘴试图捕捉片脚类动物时,都有一个巨大的缺陷,”该论文的第一作者渡边说。“水也不可避免地被吞下去。”
为了回答这个问题,研究小组检查了海豹的博物馆标本,发现贝加尔湖海豹在Phocinae亚科(北方海豹)中拥有最特殊的梳状后犬齿。这种独特的特征使它们能够在高速觅食时排出水分,同时保留猎物。
贝加尔湖海豹的小体型也在个体捕猎微小片脚类动物的过程中发挥了作用。它们重约50公斤,是世界上最小的海豹之一。研究人员建立了捕食者体型、猎物体型以及捕食者每次潜水需要消耗的猎物数量之间的关系,以补充在潜水过程中消耗的能量。随着捕食者体重的增加,每次潜水需要捕获的猎物数量迅速增加。但是贝加尔湖海豹的体型正好满足了一个巨大的能源利润来源。
贝加尔湖海豹独特的猎物选择,以及为什么它没有受到人为环境变化的威胁,最后一个谜题在于它生活的地方:贝加尔湖很少产生藻类,但片脚类动物丰富。
渡边说:“我们发现海豹吃片脚类动物,而不只是吃吃片脚类动物的鱼,杏耀平台这一明显的矛盾至少可以部分地解决。”
当来自较低营养水平或食物链的生物体被较高营养水平的生物体消耗时,就会有一定的能量损失。“当海豹直接捕食鱼类时,它们基本上是缩短了这条食物链,从而避免了能量损失。”
研究人员得出的结论是,这种进化上的创新使得生态系统比其他情况下更有能力支持食物链顶端的捕食者,即使是考虑到严重的人为干扰。